Enduits extérieurs sur isolant : nouveaux points d'attention ! 2014/01.07

1 | Apparition de cercles clairs correspondant aux rosaces de fixation
Que ce soit en construction neuve ou en rénovation, les concepteurs s'orientent vers des compositions de parois thermiquement plus performantes, intégrant de ce fait des épaisseurs d'isolation de plus en plus importantes. C'est l'une des raisons pour lesquelles nous constatons que, parallèlement aux solutions classiques constituées d'un mur creux avec isolation dans la coulisse ou de parois en ossature en bois, les compositions de parois revêtues d'un enduit sur isolant de forte épaisseur (ETICS) se développent de manière spectaculaire.
Parmi les différents griefs parfois formulés au sujet des finitions extérieures de ce type de parois, deux d'entre eux sont relativement récents et concernent :
  • la perception, dans l'enduit, de la présence des rosaces de fixation des panneaux d'isolation thermique
  • l'apparition, à la surfaces des enduits, de coulures brunâtres en provenance des couvre-murs.

1. Marquage, dans l'enduit, des rosaces de fixation des panneaux d'isolation thermique

Cette pathologie est régulièrement soumise à la division Avis techniques depuis quelques années. Dès l'achèvement des travaux d'enduisage, la trame des pastilles de fixation des panneaux d'isolation thermique peut être observée par temps de ciel dégagé et, plus particulièrement, en fin de nuit. Ce phénomène se manifeste par l'apparition des taches légèrement plus claires et plus mates que l'enduit lui-même (voir figure 1).

2 | Représentation graphique indiquant le taux d'humidité relative en fonction de la température
Durant la nuit, et par ciel dégagé, la température d'une surface exposée à la voûte céleste peut être 6 à 8 °C inférieure à la température de l'air extérieur. C'est d'ailleurs ce phénomène, appelé surrefroidissement, qui est à la base de la formation de rosée (ou de givre lorsque la température superficielle de la paroi est inférieure à 0 °C) que l'on peut observer le matin, par ciel serein, sur les carrosseries ou les parebrises des voitures ou sur toute surface non capillaire localisée en site dégagé. Si l'on considère, à titre d'exemple, des conditions climatiques extérieures caractérisées par une température avoisinant 10 °C et un taux d'humidité relative de 80 %, on peut voir sur le diagramme représenté à la figure 2 que toute surface dont la température est inférieure à 6,5 °C sera le siège d'une condensation superficielle.

Au droit des parois faiblement isolées thermiquement, les déperditions par transmission thermique ont pour effet que la température de surface extérieure de ces parois reste voisine ou supérieure à la température de l'air extérieur.

En revanche, au droit des façades fortement isolées, les déperditions par transmission thermique sont à ce point faibles qu'elles ne suffisent pas à contrecarrer l'effet du surrefroidissement. La condensation peut dès lors se former. Dans le cas d'une finition capillaire isolée de manière homogène, ce phénomène n'est généralement pas perceptible, si ce n'est par un léger assombrissement de sa teinte. Par contre, s'il s'agit d'un matériau non capillaire (un bardage métallique, un panneau d'allège vitré ou un revêtement de façade en pierre naturelle de faible porosité, par exemple), ce phénomène devient apparent du fait de la présence visible de buée ou de gouttelettes de condensation. Les figures 3 et 4 illustrent la formation de condensation superficielle en partie centrale des panneaux d'allège vitrés ou des éléments de bardage métallique avec isolation thermique intégrée. Au droit des bords de panneaux, les déperditions thermiques sont telles que le phénomène de surrefroidissement n'est pas suffisant pour abaisser la température de surface en dessous du point de rosée de l'air extérieur.

3 et 4 | Formation de condensation superficielle en partie centrale de panneaux d'allège vitrés (à gauche) ou d'éléments de bardage métallique avec isolation thermique intégrée (à droite)

Ce même phénomène est également fréquemment rencontré à la surface extérieure des triples vitrages ou des doubles vitrages à haut rendement et a d'ailleurs déjà fait l'objet d'un article (*).

Dans le cas illustré par la figure 1, la température de l'enduit extérieur sur isolant est inférieure à la température correspondant au point de rosée de l'air extérieur, ce qui occasionne une formation de condensation superficielle et un assombrissement de la teinte de l'enduit lorsque les conditions climatiques et l'exposition de la façade sont propices au phénomène de surrefroidissement, à l'exception toutefois des rosaces de fixation des panneaux d'isolation thermique du fait des déperditions thermiques légèrement plus importantes en ces endroits.

Prévention et remèdes

Puisque différents facteurs interviennent dans l'apparition de ce phénomène, les moyens préventifs suivants doivent être étudiés :

  • limiter la présence de fixations mécaniques aux endroits où ces dernières sont nécessaires

  • utiliser des fixations mécaniques au coefficient de transmission thermique ponctuel (désigné par la lettre χ) le plus faible possible, principalement lorsque la résistance thermique de la paroi sur laquelle le système d'enduit sur isolant est appliqué est faible (maçonnerie de blocs de béton lourd ou de silicocalcaire, par exemple). Ce coefficient de transmission thermique ponctuel est déterminé suivant le rapport technique n° 25 (TR 025) de l'EOTA (juin 2007) et est mentionné dans l'Agrément technique européen (ETA) de la fixation auquel renvoie l'Agrément technique du système d'enduit sur isolant. Lorsque cette valeur est supérieure à 0,002 W/K, l'auteur de projet peut alors opter pour un système d'ETICS avec rosaces intégrées dans l'épaisseur de l'isolation thermique et recouvertes au moyen d'un bouchon d'isolant, ce qui nécessite une épaisseur d'isolation supérieure ou égale à 80 mm. Ce paramètre n'est d'ailleurs pas à négliger, étant donné qu'il intervient dans le calcul du coefficient de transmission thermique modifié de l'ETICS, tel qu'expliqué dans le TR 025 précité

  • réduire autant que possible l'absorption capillaire de l'enduit de finition. L'ETAG 004 limite l'absorption de l'enduit de base et de la finition à 1 kg/m² (ou à 500 g/m² en l'absence d'essai de gel) après immersion de la face extérieure de l'enduit durant une heure. Cette valeur a pour but d'estimer le comportement dans le temps de l'enduit, principalement en ce qui concerne sa tenue au gel, mais elle reste cependant trop élevée pour éviter une modification de la teinte de ce dernier lorsqu'il est humidifié. Un essai d'absorption à la pipe en verre (voir § 9.1 de l'annexe 1 de la NIT 224) permettrait de mieux quantifier l'absorption de surface de l'enduit et d'estimer plus précisément les risques d'assombrissement différentiel de ce dernier, mais aucune valeur limite n'est définie actuellement. Notons qu'une peinture de finition ad hoc peut être envisagée afin de réduire l'absorption d'eau en surface de l'enduit. Cette pratique est d'ailleurs conseillée dans le but d'uniformiser la teinte de celui-ci et d'en améliorer la résistance aux salissures et aux développements biologiques. La présence d'une peinture à la surface d'un ETICS ne dispense cependant pas de la nécessité d'un entretien régulier de cette dernière (nettoyage et/ou renouvellement) (voir Les Dossiers du CSTC 2013/2.9).

2. Apparition de coulures à la surface des enduits sur isolant situés au voisinage des couvre-murs

Afin de pouvoir fixer efficacement les couvre-murs métalliques protégeant la face supérieure des murs acrotères, il est généralement nécessaire de placer un panneau fixé mécaniquement sur la face supérieure de la maçonnerie portante et de le prolonger en porte-à-faux au-dessus de l'isolant sur lequel l'enduit est appliqué (voir figure 5).

 
5 | Couvre-mur métallique fixé à la face supérieur d'un mur acrotère par l'intermédiaire d'un panneau en bois contreplaqué

Récemment, la division Avis techniques a été contactée à différentes reprises en raison de la présence de coulures brunâtres à la surface de l'enduit semblant provenir de la face inférieure de couvre-murs métalliques fixés sur des panneaux en bois contreplaqué.

Dans un certain nombre de cas, on a pu constater que des infiltrations provenant de la jonction entre les éléments des couvre-murs ou de la fixation de garde-corps surplombant ces derniers étaient à l'origine du phénomène constaté. Dans cette situation, la pose de couvre-murs sans pente constitue un facteur aggravant, compte tenu de la présence de stagnations d'eau. En effet, la quantité d'eau pouvant s'infiltrer au droit des jonctions défectueuses peut alors être sensiblement plus importante.

Dans d'autres cas, en revanche, un examen minutieux des couvre-murs a permis de conclure que ceux-ci étaient étanches et ne donnaient lieu à aucune infiltration. Une examen plus approfondi a révélé que l'origine du phénomène était due à une formation de condensation superficielle sur la face inférieure des couvre-murs à la suite du surrefroidissement de ces derniers.

Comme expliqué ci-avant, le rayonnement de toute surface exposée à la voûte céleste occasionne un abaissement de la température de cette surface de plusieurs degrés par rapport à celle de l'air extérieur. Dans le cas d'un élément de faible épaisseur (et donc de faible inertie thermique) et particulièrement conducteur de la chaleur (de faible résistance thermique) tel qu'une tôle métallique, la température de la face inférieure de cet élément est quasi identique à la température de sa face supérieure. Si l'air extérieur peut entrer en contact avec la face inférieure de ces couvre-murs, il est alors possible qu'une condensation superficielle apparaisse non seulement sur les couvre-murs, mais également sur leur face inférieure, ce qui peut avoir comme conséquence d'humidifier les panneaux qui les supportent. Si la quantité de condensat est importante, un écoulement peut alors se produire et entraîner, lorsque ces panneaux sont à base de bois, des matières colorées en provenance de ceux-ci, occasionnant ainsi des coulures brunâtres à la surface de l'enduit (voir figures 6 et 7).

6 et 7 | Apparition de coulures brunâtres dues à la production de condensation au droit des couvre-murs

Il est évident que ce phénomène peut se manifester de manière accrue si de l'air provenant de l'intérieur de l'immeuble ou de l'humidité de construction s'échappant du béton de structure ou du béton de pente de la toiture entre en contact avec la face inférieure des couvre-murs ou des panneaux qui les supportent.

Prévention et remèdes

8 | Protection de la tranche du panneau à base de bois au moyen d'un mastic de collage ou d'un préformé adhésif en mousse synthétique
Afin d'éviter ce type de désagrément, il est tout d'abord conseillé d'étudier attentivement le principe d'étanchéité des raccords entre les éléments de couvre-murs (systèmes complets proposés par le fabricant, goulotte de récupération placée sous les joints, …) ainsi que les raccords entre les montants des garde-corps et les couvre-murs (embase soudée ou collée de manière durablement étanche autour de laquelle viennent s'emboîter les montants des garde-corps, …).

Par ailleurs, il importe également d'éviter tout apport d'air extérieur entre les couvre-murs et les panneaux sur lesquels ils sont fixés. Ceci peut se faire en plaçant un préformé adhésif en mousse synthétique ou en réalisant un joint souple longitudinal sous les couvre-murs, de part et d'autre de ceux-ci.

Dans ce contexte, il peut également s'avérer nécessaire de protéger la tranche du panneau à base de bois et d'augmenter l'inertie thermique des couvre-murs au droit de leur dépassant, ce qui peut se faire en appliquant un mastic de collage ou un préformé adhésif en mousse synthétique dans l'espace situé entre le larmier du couvre-mur et la tranche du panneau en bois contreplaqué, en veillant toutefois à ne pas compromettre le bon fonctionnement du larmier (voir figure 8).

Enfin, l'utilisation de panneaux moins susceptibles de relarguer des matières colorantes peut également être envisagée (panneaux backélisés, composites, …) en mettant en relation les risques de tachage (situation dégagée ou non) et le caractère inesthétique des taches (teinte de l'enduit, situation peu ou fortement visible, …) avec le surcoût éventuel lié à l'utilisation de ces panneaux.


9 | Surface de l'enduit encrassée par l'écoulement des eaux de pluie
Rappelons également que la conception des détails constructifs constitue un facteur déterminant par rapport à la vitesse avec laquelle les salissures et micro-organismes vont se développer à la surface de l'enduit. Il est certain que des dépassants de toiture importants constituent le meilleur moyen de protéger l'enduit de l'encrassement lié aux eaux de pluie. Il convient, en tout cas, d'éviter des situations qui concentrent les écoulements sur des zones limitées des façades (voir figure 9).